Question

已知Fe₃O₄与1 mol Al反应转化为Fe单质时放出a kJ的热量，写出该反应的热化学方程式___________________________________________________。

(2)(2012·北京)利用反应：4HCl＋O₂2Cl₂＋2H₂O，可实现氯的循环利用。

已知：

若上述反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，则该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。

断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为________ kJ。

(3)(2012·新课标全国)工业上利用天然气(主要成分为CH₄)与CO₂进行高温重整制备CO，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol^－1、－285.8 kJ·mol^－1和－283.0 kJ·mol^－1，则生成1 m³(标准状况)CO所需热量为________。

Answer 1

解析　(1)Al与Fe₃O₄反应的化学方程式为：8Al＋3Fe₃O₄4Al₂O₃＋9Fe，则8 mol Al完全反应放出8a kJ热量。

(2)书写热化学方程式时，要注意四种物质均为气态，且ΔH的符号为“－”。设1 mol H—O键断开时需要的能量为x，1 mol H—Cl键断开时需要的能量为y，由热化学方程式得出等式：(4y＋498 kJ·mol^－1)－(4x＋2×243 kJ·mol^－1)＝－115.6 kJ，解得x－y＝31.9 kJ≈32 kJ。(3)首先写出热化学方程式：

CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)

ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1　①

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)

ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1　②

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l)

ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1　③

①－(②＋③)×2得

CH₄(g)＋CO₂===2CO(g)＋2H₂(g)

ΔH＝＋247.3 kJ·mol^－1

故标准状况下生成1 m³ CO所需热量为××247.3 kJ·mol^－1≈5.52×10³ kJ。

答案　(1)8Al(s)＋3Fe₃O₄(s)===9Fe(s)＋4Al₂O₃(s)　ΔH＝－8a kJ·mol^－1　(2)4HCl(g)＋O₂(g)===2Cl₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol^－1　32　(3)5.52×10³ kJ